皮肤光学表征设备制造技术

本发明专利技术主要涉及皮肤病学的设备以及方法，其中通过被照射的皮肤区域反向散射的辐射的分析，确定一个或多个诸如黑色素指数的皮肤特性，其中照射皮肤采用在例如大约６００ｎｍ到大约９００ｎｍ范围内的至少一个，优选为两个或更多波长的辐射。在多个实施例中，辐射经波导耦合至皮肤，并且光学传感器用于确定波导（例如，适于同皮肤接触的波导表面）和皮肤之间的接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2005年9月15日提交的美国临时专利申请No.60/717,490的优先权，该申请的全部内容通过引用包括在本申请中。
技术介绍
本专利技术通常涉及诊断与治疗的皮肤病学的设备和方法，该设备和方法用于测量诸如皮肤的组织的物理特性。皮肤病学的设备用于改进多种皮肤状况，例如移除不需要的毛发，皮肤再生，移除血管病变，痤疮处理，脂肪团、色素病变以及牛皮癣处理、纹身移除、皮肤及其它毒瘤处理，等等。很多这样的设备通常以处理对象的组织中的发色团为目标。根据所用程序，这种发色团可以是例如黑色素、血色素、脂质、水或纹身色素。这些设备的最佳应用至少部分取决于对于对象皮肤色素沉着的准确鉴定，从而可以采用合适的处理参数。然而，通常所采用的皮肤分类方法并不是主要基于所关注的发色团的实际测量，例如皮肤中黑色素的数量。例如，通常采用的菲茨帕特里克(Fitzpatrick)皮肤类型标准，其范围从非常白(皮肤类型I)到非常黑(皮肤类型VI)，其完全是基于人的肤色和暴露于阳光下的反应。此外，这种传统的皮肤分类方法并不考虑个人皮肤的不同部位中发色团浓度的变化。例如，虽然一个人的皮肤的不同部位可以显示出不同的黑色素浓度，菲茨帕特里克标准对于这个人只提供单一皮肤类型。因此，采用这种传统的皮肤分类方法可能会在处理中导致并发症，例如烧伤、疤痕或无效处理。因此，对于皮肤病学的和其它设备和方法需要能够准确且有效地确定人<br>的皮肤的物理特性，例如，皮肤黑色素光学密度(MOD)、血含量、胶原质含量和/或水合程度。另外，对于皮肤病学的设备还需要改进的安全机构，以便使其可以为非专业人士使用，例如家庭应用。
技术实现思路
-->一方面，本专利技术提供一种用于确定组织的部分的物理特性的皮肤病学的设备，其包括被配置用于产生具有至少第一波长的辐射的辐射源组件和耦合到该源组件的波导，所述波导用于将来自于源的辐射引导到组织部分，其中所述波导具有被配置用于利用辐射来照射组织部分的表面。所述设备还包括耦合到波导的探测器，并且所述探测器被配置用于探测来自源的辐射，其中该探测器产生信号，用于指示所探测辐射的等级。与探测器相连的处理器处理该信号并计算组织区域的物理特性。在组织的部分被来自源的辐射照射后，该探测器可以被配置用于探测来自源的辐射。在一个相关方面，皮肤特性可以是例如黑色素指数，胶原质含量，漫射或红斑测量的任何一个。在另一方面，辐射源组件可以包括两个或者更多辐射源。例如，第一辐射源可以产生具有第一波长(或第一波段)的辐射，而第二辐射源可以产生具有第二波长(或第二波段)的辐射。可选的，辐射源组件可以包括单一辐射源。辐射源可以产生多于一个波长的辐射(即，第一波长的辐射和第二波长的辐射)，或者辐射源组件可以被配置用于产生具有两个或更多，或者三个或更多波长的辐射。第一和/或第二波长可以是从大约350nm到大约1200nm范围内选择，或从大约600nm到大约900nm范围内选择。在一些实施例中，辐射源组件可以包括发光二极管(LED)、双色LED、可调谐辐射源和/或激光辐射源中的至少一个。此处所使用的术语“波长”并不限于单色光，而是根据光源性质也可以限定波长的谱线或段。另一方面，该设备还包括接触传感器，用于指示光波导的表面是否与皮肤相接触。通过实例，可以配置接触传感器使其用于探测在源所产生的波长的辐射的等级。在一些实施例中，辐射源组件被配置用于产生具有两种或更多波长的辐射，接触传感器可以被配置用于探测两个或更多那些波长的辐射等级。相关方面，在上述设备中，可以配置接触传感器使其发送信号给处理器，用于指示波导的表面没有同组织相接触。例如，当接触传感器探测到所探测的辐射等级低于或高于阈值时，接触传感器可以发送信号。接触传感器可以沿着边界光学耦合到波导，其中波导配置成当其表面不与组织接触时，其沿着边界全内反射该辐射。可选的，接触传感器可以沿着边界光学耦合到波导，其中将波导配置成当其表面不与组织接触时，其并不沿着边界全内反射该辐射。-->另一方面，接触传感器可以被配置用于发送信号到处理器以指示波导的表面同组织相接触。例如，接触传感器可以探测所探测的辐射等级是高于还是低于阈值。接触传感器可以沿着边界光学耦合到波导，其中波导被配置成当其表面同组织相接触时，并不沿着边界全内反射辐射。可选的，接触传感器可以沿着边界光学耦合到波导，其中波导被配置成当其表面同组织相接触时，沿着边界全内反射辐射。另一方面，设备还可以包括两个偏光器，其中之一可以被配置用于过滤从辐射源组件发出的第一偏光性的辐射，而另一个可以被配置用于过滤进入接触传感器和/或进入探测器的第二偏光性的辐射。该设备可以包括布置在接触传感器和波导之间和/或在波导和探测器之间的滤光器。另一方面，该设备还可以包括耦合至辐射源组件的控制器。该控制器可以被配置用于激活辐射源组件，用于在不同时间产生不同波长的辐射。另一方面，波导可以由折射率在大约1.4到大约2.5范围内的材料制成。在一些实施例中，波导为光纤。该设备还可以包括耦合到源组件的至少一个附加波导。在一些情况中，附加波导可以是光纤。另一方面，本专利技术公开了一种用于确定组织的部分的物理特性的皮肤病学的设备，其包括被配置用于产生具有第一和第二波长的辐射的辐射源组件，和耦合到源组件的波导，用于从源引导辐射到组织的部分，以及具有被配置用于利用辐射来照射组织部分的表面。波导表面适于同组织接触，并能够在不与皮肤接触时通过由其中的侧壁反射的辐射的全内反射来抑制辐射的传播。该设备还包括耦合到波导的探测器，其被配置用于探测从源发出的辐射，其中探测器可以产生用于指示所探测辐射的等级的信号。该探测器可以被配置成用于在组织的部分被从源发出的辐射照射后探测从源发出的辐射。同探测器相连的处理器可以用于处理信号并计算组织部分(例如，皮肤部分)的物理特性。换句话说，处理器可以基于探测器的输出确定组织(例如，皮肤)特性。相关方面，上述设备中，沿着边界光学耦合到波导的接触传感器可以被配置用于探测传播通过该边界的辐射等级，从而确定所述波导的表面是否与组织接触。相关方面，第一和第二波长可以在大约300nm到大约1200nm，大约600nm到大约900nm，或大约630nm到大约730nm的范围内。例如，第一波长可以是大约645nm，或大约700nm。在一些实施例中，第一波长大约645nm而第-->二波长大约7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定组织的部分的物理特性的皮肤病学的设备，包括，辐射源组件，其被配置用于产生具有至少第一波长的辐射；波导，其耦合到所述源组件用于将来自源的辐射引导到所述组织的所述部分，并且具有被配置用于利用所述辐射照射所述部分的表面；探测器，其耦合到所述波导，并且被配置用于探测来自所述源的辐射，所述探测器产生指示所探测的辐射等级的信号；以及处理器，其同所述探测器相连，用于处理所述信号并且计算所述皮肤区域的物理特性；其中，所述探测器被配置用于在所述组织的所述部分被来自所述源的所述辐射照射后，探测来自所述源的所述辐射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-15 60/717,4901.一种用于确定组织的部分的物理特性的皮肤病学的设备，包括，
辐射源组件，其被配置用于产生具有至少第一波长的辐射；
波导，其耦合到所述源组件用于将来自源的辐射引导到所述组织的所述
部分，并且具有被配置用于利用所述辐射照射所述部分的表面；
探测器，其耦合到所述波导，并且被配置用于探测来自所述源的辐射，
所述探测器产生指示所探测的辐射等级的信号；以及
处理器，其同所述探测器相连，用于处理所述信号并且计算所述皮肤区
域的物理特性；
其中，所述探测器被配置用于在所述组织的所述部分被来自所述源的所
述辐射照射后，探测来自所述源的所述辐射。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述辐射源组件包括两个或更多辐
射源。
3. 如权利要求2所述的设备，其中第一辐射源产生具有所述第一波长
的辐射，且其中第二辐射源产生具有第二波长的辐射。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述辐射源组件包括单一辐射源。
5.如权利要求4所述的设备，其中所述第一辐射源产生具有所述第一
波长的辐射，并且还产生具有第二波长的辐射。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述辐射源组件包括发光二极管
(LED)、双色LED、可调辐射源和激光辐射源中的至少一个。
7.如权利要求1所述的设备，其中所述辐射源组件被配置用于产生具
有第二波长的辐射。
8.如权利要求7所述的设备，其中所述第一和第二波长从大约350nm
到大约1200nm的范围内选取。
9.如权利要求7所述的设备，其中所述第一和第二波长从大约600nm
到大约900nm的范围内选取。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述第一波长从大约350nm到大约
1200nm的范围内选取。
11.如权利要求1所述的设备，其中所述第一波长从大约600nm到大约
900nm的范围内选取。
12.如权利要求1所述的设备，其中还包括接触传感器，用于指示所述
光学波导的表面是否与所述皮肤接触。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述接触传感器被配置用于探测
所述第一波长的所述辐射的等级。
14.如权利要求13所述的设备，其中所述接触传感器被配置用于发送信
号到所述处理器，当所述接触传感器探测到所述等级低于阈值时，
所述信号指示所述波导的所述表面同所述组织不接触。
15.如权利要求13所述的设备，其中所述接触传感器被配置用于发送信
号到所述处理器，当所述接触传感器探测到所述等级高于阈值时，
所述信号指示所述波导的所述表面同所述组织接触。
16.如权利要求13所述的设备，其中所述接触传感器被配置用于发送信
号到所述处理器，当所述接触传感器探测到所述等级高于阈值时，
所述信号指示所述波导的所述表面同所述组织不接触。
17.如权利要求13所述的设备，其中所述接触传感器被配置用于发送信
号到所述处理器，当所述接触传感器探测到所述等级低于阈值时，
所述信号指示所述波导的所述表面同所述组织接触。
18.如权利要求12所述的设备，其中所述接触传感器沿着边界光学耦合
至所述波导，并且其中所述波导配置为使得当所述表面与所述组织
不接触时，所述波导沿着所述边界全内反射所述辐射。
19.如权利要求12所述的设备，其中所述接触传感器沿着边界光学耦合
至所述波导，并且其中所述波导配置为使得当所述表面与所述组织
接触时，所述波导沿着所述边界不全内反射所述辐射。
20.如权利要求12所述的设备，其中所述接触传感器沿着边界光学耦合
至所述波导，并且其中所述波导配置为使得当所述表面与所述组织
接触时，所述波导沿着所述边界全内反射所述辐射。
21.如权利要求12所述的设备，其中所述接触传感器沿着边界光学耦合
至所述波导，并且其中所述波导配置为使得当所述表面与所述组织
不接触时，所述波导沿着所述边界不全内反射所述辐射。
22.如权利要求12所述的设备，其中所述辐射源组件被配置用于产生具
有第二波长的辐射，并且所述接触传感器被配置用于探测所述第一
波长和所述第二波长的所述辐射的等级。
23.如权利要求12所述的设备，还包括：
第一偏光器，其被配置用于过滤来自所述辐射源组件的第一偏光性
的辐射；以及
第二偏光器，其被配置用于过滤进入所述接触传感器的第二偏光性
的辐射。
24.如权利要求12所述的设备，还包括置于所述接触传感器和所述波导
之间的滤光器。
25.如权利要求1所述的设备，其中所述辐射源组件被配置用于产生具
有三个或更多波长的辐射。
26.如权利要求1所述的设备，其中所述皮肤特性从包括黑色素指数、
胶原质含量、漫射以及红斑测量的集合中选择。
27.如权利要求1所述的设备，其中所述波导是由折射率在大约1.4到
大约2.5范围内的材料形成的。
28.如权利要求1所述的设备，还包括：
第一偏光器，其被配置用于过滤来自所述辐射源组件的第一偏光性
的辐射；以及
第二偏光器，其被配置用于过滤进入所述探测器的第二偏光性的辐
射。
29.如权利要求1所述的设备，还包括置于所述波导和所述探测器之间
的滤光器。
30.如权利要求1所述的设备，还包括耦合至所述辐射源组件的控制器，
所述控制器被配置用于激活所述辐射源组件，用于在不同时间产生
具有不同波长的辐射。
31.如权利要求1所述的设备，其中所述波导是光纤。
32.如权利要求1所述的设备，还包括至少一个耦合至所述源组件的附
加的波导。
33.如权利要求32所述的设备，其中所述至少一个附加的波导是光纤。
34.一种用于确定组织的部分的物理特性的皮...

【专利技术属性】
技术研发人员：G阿特休勒，王光明，H泽恩齐，
申请(专利权)人：帕洛玛医疗技术公司，
类型：发明
国别省市：US[]